Характеристики и параметры плазмы перенапряжённого наносекундного разряда между медными электродами в аргоне
О. К. Шуаибов, А. А. Малинина, Р. В. Грицак, А. Н. Малинин, Ю. Ю. Билак, З. Т. Гомоки, М. И. Ватрала
Ужгородский национальный университет, пл. Народная, 3, 88000 Ужгород, Украина
Получена: 26.03.2021; окончательный вариант - 15.09.2021. Скачать: PDF
Приведены характеристики и параметры перенапряжений биполярного разряда наносекундной длительности между медными электродами в аргоне при давлении 6,7 кПа. В процессе микровзрывов неоднородностей на рабочих поверхностях медных электродов в сильном электрическом поле в промежуток между электродами вносятся пары меди. Это создает предпосылки для синтеза тонких наноструктурированных плёнок меди, которые могут осаждаться на диэлектрической подложке (кварц, стекло, керамика), установленной вблизи от центра разрядного промежутка. Исследованы пространственные характеристики разряда, импульсы напряжения на разрядном промежутке величиной $d$ = 2 и 7 мм, импульсы разрядного тока, импульсную мощность разряда и энергетический вклад в разряд за один импульс. Методом эмиссионной спектроскопии с высоким временным разрешением исследованы спектры излучения плазмы и осциллограммы излучения наиболее интенсивных спектральных линий и полос, что позволило установить основные продукты возбуждения, которые образуются в плазме. Проведена оптимизация усреднённого по времени УФ-излучения точечного излучателя в зависимости от напряжения питания высоковольтного модулятора и частоты повторения разрядных импульсов. Методом числового моделирования параметров плазмы наносекундного разряда на основе паров меди в аргоне среднего давления путём решения кинетического уравнения Больцмана для функции распределения электронов по энергиям (ФРЭЭ) рассчитано подвижность, температуру и плотность электронов в плазме, удельные потери мощности разряда на основные электронные процессы и их константы скорости в зависимости от величины параметра $E/N$ для плазмы, которые исследовали экспериментально.
Ключевые слова: напряжённый наносекундный разряд, наноструктуры, медь, аргон, характеристики плазмы, параметры плазмы.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i12/1683.html
PACS: 51.50.+v, 52.80.Mg, 52.80.Tn, 52.90.+z, 79.60.Jv